礦產(chǎn)資源被人們比做“工業(yè)的糧食”、“工業(yè)的血液”,足以說(shuō)明其在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的重要性。為了能夠明白礦產(chǎn)資源是怎么形成的,地質(zhì)學(xué)界發(fā)展出了以研究礦床形成和分布規(guī)律為核心內(nèi)容的成礦規(guī)律學(xué),以研究如何運(yùn)用成礦規(guī)律找到礦床為核心內(nèi)容的成礦預(yù)測(cè)學(xué)也隨之發(fā)展起來(lái),形成了自己的預(yù)測(cè)理論、預(yù)測(cè)方法。
隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人地關(guān)系的矛盾也逐漸暴露,地球科學(xué)承載了越來(lái)越多的社會(huì)責(zé)任。早在1980年,美國(guó)地質(zhì)學(xué)家Mccammon就提出:“如果說(shuō)過(guò)去地質(zhì)學(xué)家可以安靜地研究和冥思地球的歷史,那么現(xiàn)在則要求地質(zhì)學(xué)家對(duì)一系列社會(huì)問(wèn)題的解決做出貢獻(xiàn)”。也就是說(shuō),他們除了回答“哪里有礦產(chǎn)資源”以及如何找到和利用礦產(chǎn)資源之外,還需要回答人類與礦產(chǎn)資源有關(guān)的活動(dòng)的性質(zhì)、地點(diǎn)、規(guī)模、時(shí)間以及與環(huán)境的關(guān)系,即在礦產(chǎn)資源發(fā)現(xiàn)之前,對(duì)礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)、與人類環(huán)境的關(guān)系等做出合理的預(yù)估,也就是“礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)”。
全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)給出的定義是:在研究和認(rèn)識(shí)地質(zhì)規(guī)律的基礎(chǔ)上,運(yùn)用地質(zhì)理論和可能的技術(shù)方法(物、化探和數(shù)學(xué)地質(zhì)),預(yù)先指出現(xiàn)在還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)而將來(lái)可能或應(yīng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源或礦床,并對(duì)它的質(zhì)和量做出評(píng)價(jià)外,還要對(duì)它在當(dāng)前和未來(lái)人類社會(huì)環(huán)境中的地位(開(kāi)發(fā)利用和相對(duì)價(jià)值)做出評(píng)估。
礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的一個(gè)組成部分,它以欲預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)地區(qū)內(nèi)的已知礦床儲(chǔ)量、品位或地球化學(xué)異常值為依據(jù),選擇適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,對(duì)該地區(qū)或內(nèi)部的遠(yuǎn)景區(qū)中可能存在的礦產(chǎn)資源的量進(jìn)行估計(jì)。
礦產(chǎn)資源發(fā)現(xiàn)前的數(shù)量估計(jì)
讀者可能會(huì)疑惑,既然是“未發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源”,怎么還能估算出數(shù)量呢?回答這個(gè)問(wèn)題,首先要明白一個(gè)概念——數(shù)學(xué)地質(zhì)。它萌芽于19世紀(jì)初,快速發(fā)展于20世紀(jì)60年代,是隸屬于地質(zhì)學(xué)的一門邊緣分支學(xué)科,旨在從量化的角度研究和解決地質(zhì)科學(xué)問(wèn)題。
在數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)者看來(lái),每個(gè)地質(zhì)都有它的數(shù)學(xué)特征:不同地質(zhì)體的幾何特征、空間特征、時(shí)間特征、結(jié)構(gòu)特征等均可以用不同數(shù)字表示出來(lái),這些數(shù)字間表現(xiàn)出來(lái)的數(shù)學(xué)特征就是這些地質(zhì)體間特征的數(shù)學(xué)體現(xiàn)。最常用的是某類特征值的概率分布特征。例如,某地質(zhì)體中元素呈正常分布,說(shuō)明該地質(zhì)體中元素分布比較均勻,沒(méi)有異常;而當(dāng)某地質(zhì)體中元素呈對(duì)數(shù)正常分布時(shí),表示該元素在地質(zhì)體中分布不均勻,有異常。學(xué)者們根據(jù)已知礦床的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,建立起能反映礦床形成地質(zhì)過(guò)程和結(jié)果(資源量)的數(shù)學(xué)模型,將這些模型運(yùn)用到未知區(qū),就可以推斷出未知區(qū)的地質(zhì)過(guò)程和結(jié)果。未發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的資源量就是這么估算出來(lái)的,這種估算的結(jié)果屬于預(yù)測(cè),往往精度較差。
礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的方法有很多種,常用的包括豐度估計(jì)法、體積估計(jì)法、區(qū)域價(jià)值估計(jì)法、德?tīng)柗品ǎㄒ步兄饔^概率法)、地球化學(xué)面金屬量法等。
根據(jù)評(píng)價(jià)方法和結(jié)果,礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)可以分為總和式估算和非總和式估算兩種。其中,總和式估算是對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)資源總量的估計(jì),包括了查明資源儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)的潛在資源量,與預(yù)測(cè)資源的空間位置沒(méi)有關(guān)系。例如,美國(guó)1995年對(duì)全國(guó)19個(gè)成礦省內(nèi)的金、銀、銅、鉛和鋅開(kāi)展的礦產(chǎn)資源定量評(píng)價(jià),我國(guó)1980年針30個(gè)跨省(區(qū))重大成礦區(qū)(帶)的鐵、銅、金和石灰?guī)r等4種礦產(chǎn)進(jìn)行的總量預(yù)測(cè)等。非總和式估算是指針對(duì)不同遠(yuǎn)景區(qū)(或預(yù)測(cè)區(qū))分別進(jìn)行潛在資源量估算,并給出不同的可信度,從而獲得礦產(chǎn)資源潛力的具體分布形式。例如,我國(guó)2007~2013年實(shí)施的“全國(guó)重要礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)”項(xiàng)目,運(yùn)用不同的方法對(duì)每個(gè)預(yù)測(cè)區(qū)進(jìn)行潛在資源量估算。
具有重要應(yīng)用價(jià)值
如前文所述,這種估算精度較差,預(yù)測(cè)時(shí)所依據(jù)的數(shù)據(jù)水平不一樣,預(yù)測(cè)的精度也不一樣,且具有較大的不確定性。盡管如此,鑒于礦產(chǎn)資源在人類社會(huì)發(fā)展中的重要性,在分析一個(gè)區(qū)域、一個(gè)國(guó)家乃至全球礦產(chǎn)資源(或能源)的中、長(zhǎng)期保障程度時(shí),這個(gè)估計(jì)還是很有價(jià)值的。
以美國(guó)為例,1968年美國(guó)發(fā)表的725號(hào)公告指出,預(yù)測(cè)美國(guó)石油儲(chǔ)量為376億桶,再開(kāi)采20年就耗盡。從1980年起,美國(guó)每5年開(kāi)展一次石油資源評(píng)價(jià),不僅預(yù)測(cè)自己國(guó)家的,還要預(yù)測(cè)全球油氣資源的分布狀態(tài)、數(shù)量、質(zhì)量和可開(kāi)采性。據(jù)此,美國(guó)調(diào)整了能源戰(zhàn)略,不斷致力于發(fā)展可再生能源、開(kāi)發(fā)新能源汽車、找尋低耗能的環(huán)境友好型燃料、發(fā)展清潔煤技術(shù)與核電等。
再比如,2009年,我國(guó)科學(xué)家根據(jù)“嫦娥1號(hào)”返回的數(shù)據(jù)估算,在地球上十分稀缺的可控核聚變?nèi)剂?ldquo;氦-3”,在月球上約有103萬(wàn)噸,發(fā)的電可供全球使用幾萬(wàn)年。這種預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)影響著各國(guó)太空開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的布局,美國(guó)工學(xué)?洞蟊姍C(jī)械》報(bào)道稱,美國(guó)宇航局(NASA)計(jì)劃在月球建設(shè)有人基地是為了采集“氦-3”。與此同時(shí),世界各國(guó)在受控核聚變的技術(shù)研究方面,也在加大投入。
礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的作用總結(jié)起來(lái)有三點(diǎn):一是預(yù)期了解國(guó)內(nèi)國(guó)際礦產(chǎn)資源的分布和數(shù)量,規(guī)劃可持續(xù)的礦產(chǎn)資源供應(yīng);二是提供客觀的信息和分析,為從事有關(guān)國(guó)家安全、自然資源綜合利用、資源政策、環(huán)境或公共健康安全工作的人員提供數(shù)據(jù)服務(wù);三是收集、編制、分析和傳播數(shù)據(jù)資料,開(kāi)發(fā)和維護(hù)國(guó)家和國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù),及時(shí)向社會(huì)提供服務(wù)。
2013年11月,習(xí)近平總書(shū)記在關(guān)于《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定》的說(shuō)明中指出“山水林田湖是一個(gè)生命共同體”,生動(dòng)形象地闡述了人與自然之間唇齒相依的一體性關(guān)系。“寄居”于山水林田湖中的礦產(chǎn)資源,更成了“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的那要“發(fā)”,在分配和享用環(huán)境資源、分擔(dān)環(huán)境責(zé)任方面,起著重要作用。因此,礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)工作顯得尤為重要的,更需要長(zhǎng)期堅(jiān)持!酰ㄗ髡邌挝唬褐袊(guó)地質(zhì)調(diào)查局礦產(chǎn)資源研究所)
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